高三生物学二轮复习课件专题2生物科研史与教材隐性实验

高三生物学二轮复习课件专题2生物科研史与教材隐性实验

一览纵横·概念图

一览纵横·概念图

一览纵横·概念图

1．

同位素标记法(1)常用的示踪元素：如3H、14C、15N、18O、32P、35S(蛋白质的特征元素)等。(2)教材应用

突破1生物学中常用技术手段和方法分泌蛋白的合成和运输利用放射性同位素3H标记亮氨酸，研究蛋白质的合成与分泌过程：核糖体→内质网→高尔基体→细胞外光合作用的探究历程1941年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记H2O和CO2，然后通过对比实验，证明了光合作用释放的氧来自水20世纪40年代，美国科学家卡尔文用经过14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，最终探明了碳在光合作用过程中的转移途径为CO2→C3→(CH2O)，暗反应过程也被称为卡尔文循环

突破1生物学中常用技术手段和方法噬菌体侵染细菌的实验1952年，赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素32P和35S标记噬菌体，通过实验证明了DNA是遗传物质探究DNA的复制方式用15N标记亲代DNA使之变成“重”分子，再结合密度梯度离心，证明了DNA是半保留复制研究核酸的合成过程用放射性元素标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸并追踪，研究DNA的复制

用放射性元素标记尿嘧啶核糖核苷酸并追踪，研究RNA的合成

其他应用研究有丝分裂过程中物质的合成和细胞周期各个时期的长短利用放射性同位素制作基因探针进行基因检测利用放射性同位素42K、32P标记无机盐离子，研究矿质元素运输和有机物运输途径；利用放射性同位素131I作为示踪元素来研究甲状腺，追踪甲状腺激素在体内的变化等2．荧光标记法(原理与同位素标记法类似)如证明细胞膜具有流动性的细胞融合实验。3．分离物质的方法(1)差速离心法——分离各种细胞器。(2)密度梯度离心——证明DNA进行半保留复制。(3)纸层析法。(4)电泳法。

突破1生物学中常用技术手段和方法2．荧光标记法(原理与同位素标记法类似)如证明细胞膜具有流动性的细胞融合实验。3．分离物质的方法(1)差速离心法——分离各种细胞器。(2)密度梯度离心——证明DNA进行半保留复制。(3)纸层析法。(4)电泳法。

突破1生物学中常用技术手段和方法4．分子杂交技术(1)DNA分子杂交技术检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。(原理是碱基互补配对)(2)DNA－RNA分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA。(原理是碱基互补配对)(3)抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出蛋白质；对杂交瘤细胞进行筛选。(原理是抗原与抗体的特异性结合)

突破1生物学中常用技术手段和方法1．

归纳法施莱登和施旺通过科学观察和归纳概括，初步提出细胞学说观点。注意：科学研究中常用的不完全归纳法，可以用于预测和判断，但要注意存在例外的可能。2．

假说—演绎法(1)孟德尔遗传规律的发现过程。(2)基因与染色体的关系的探究历程。从萨顿提出“基因在染色体上的假说”到摩尔根通过实验验证这个假说，整个过程体现了“假说—演绎”的应用。同时，从摩尔根发现果蝇中出现一只白眼雄果蝇到提出“控制白眼性状的基因位于X染色体上”，再到最后通过实验证明，也是“假说—演绎”的经典应用。(3)DNA复制方式的提出与证实。

突破2生物学中的科学思想和研究方法3．

模型建构(1)物理模型：人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型等。(2)数学模型：种群数量的变化曲线、酶活性受温度影响示意图等。(3)概念模型：光合作用图解、甲状腺激素的分级调节、杂交过程图解等。4．

研究激素功能的常见方法(1)切除法：如切除性腺验证性激素的生理功能。(2)移植法：如睾丸、卵巢移植验证性激素的生理功能。(3)饲喂法：可以饲喂甲状腺激素，但不可饲喂胰岛素(蛋白质、多肽类激素不能用饲喂法进行实验)。(4)注射法：如注射胰岛素观测动物体内血糖的变化。

突破2生物学中的科学思想和研究方法5．

调查法(1)调查种群密度的方法：样方法和标记重捕法。(2)调查土壤动物丰富度：常用取样器取样的方法进行采集、调查。丰富度的统计方法通常有两种，一是记名计算法，二是目测估计法，其中前者一般用于个体较大、种群数量有限的物种。(3)对培养液中的酵母菌进行计数：一般采用抽样检测的方法。(4)调查遗传病的类型及发病率：若要调查某种遗传病的遗传方式，应在患者家系中进行；若要调查某种遗传病的发病率，应在人群中随机进行。调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病。6．

系统分析法教材应用：林德曼对赛达伯格湖生态系统能量和物质的研究。

突破2生物学中的科学思想和研究方法1．

控制实验条件的部分思路(1)加法原理。与常态对照组相比，人为增加某种影响因素，如比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。(2)减法原理。与常态对照组相比，人为去除某种影响因素，如艾弗里的肺炎链球菌转化实验。2．

实验条件的控制方法(1)增加水中氧气：泵入空气或吹气或放入绿色植物等。(2)减少水中氧气：容器密封或油膜覆盖或用凉开水等。(3)除去容器中CO2：密闭实验装置中放入NaOH溶液或KOH溶液等。(4)除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境中一段时间。(5)避免光合作用对呼吸作用产生干扰：遮光/黑暗处理。

突破3生物实验中的条件控制与结果显示的方法3．

实验中控制温度的实例(1)还原糖的鉴定：50～65℃水浴加热。(2)酶促反应：水浴保温(最适温度或实验给定温度)。(3)二苯胺试剂鉴定DNA：沸水浴加热。(4)细胞和组织培养以及微生物培养：恒温培养。4．

实验结果的观测指示(1)光合速率：O2产生量、CO2消耗量或淀粉产生量。(2)呼吸速率：O2消耗量、CO2产生量或淀粉消耗量。

突破3生物实验中的条件控制与结果显示的方法4．

实验结果的观测指示(3)原子转移途径：同位素示踪法。(4)细胞液浓度大小：质壁分离程度或速度。(5)细胞是否死亡：能否质壁分离与复原、染色法有无颜色(如红墨水、台盼蓝溶液)。(6)甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等。(7)生长激素作用：生长速度，即体重变化、身高变化等。(8)胰岛素作用：动物活动状态。

突破3生物实验中的条件控制与结果显示的方法

1．

(2024·广东卷)关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是()A．

电子显微镜的发明促进细胞学说的提出B．

差速离心法的应用促进对细胞器的认识C．

光合作用的解析促进花期控制技术的成熟D．RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明

考能提升B【解析】电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后，细胞学说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究，A错误；差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来，促进对细胞器的认识，B正确；光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究，而花期控制技术更多地涉及植物激素、环境因素等方面的知识，光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大，C错误；PCR技术的关键在于热稳定的DNA聚合酶的应用，D错误。

考能提升

2．

(2023·广东卷)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是()A．

新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正B．

自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充D．

具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充

考能提升B【解析】细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充，A正确。共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误。中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入，科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA(RNA的复制)以及从RNA流向DNA(逆转录)，对中心法则进行了补充，C正确。最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质，在20世纪80年代，科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。

考能提升

3．

(2022·广东卷)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是()A．

孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B．

摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C．

赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质

D．

沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式

考能提升D【解析】孟德尔杂交实验获得成功的原因之一是运用了数学统计的方法进行分析和推理，从而对分离现象进行了合理的解释，A正确；摩尔根让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，发现白眼的遗传与性别相联系，从而得出控制白眼的基因位于X染色体上，后来又通过测交的方法进一步验证了基因在染色体上，B正确；赫尔希和蔡斯分别用32P与35S标记的两组实验相互对照，证明了DNA是遗传物质，C正确；沃森和克里克通过DNA衍射图谱推算出DNA分子呈螺旋结构，碱基配对方式是通过化学分析的方法得出的，D错误。

考能提升4．(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是()①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等

④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．

①②

B．②③

C．

③④

D．①④

考能提升B【解析】赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。

考能提升考向1生物科研史中的重要实验1．

(2024·广州一模)沃泰默发现切除实验动物通向上段小肠的神经后，向小肠内注入稀盐酸，仍能促进胰液分泌。斯他林和贝利斯就此提出假设：这是一种化学调节。下列能用于直接支持该假设的是()A．

将稀盐酸直接注入实验动物的静脉B．

切除实验动物的上段小肠，再将稀盐酸直接注入静脉C．

将受稀盐酸刺激过的小肠黏膜制成提取液，再注入静脉D．

切除实验动物体内连接胰腺的神经，再将稀盐酸注入上段小肠肠腔

考能提升C【解析】沃泰默发现切除实验动物通向上段小肠的神经后，向小肠内注入稀盐酸，仍能促进胰液分泌，斯他林和贝利斯的实验目的是要证明这是一种化学调节，则应该彻底排除神经调节(应将小肠黏膜进行研磨处理，彻底破坏神经，制作提取液)的作用，只保留盐酸刺激，故采取的适宜措施是将受稀盐酸刺激过的小肠黏膜制成提取液，再注入静脉。

考能提升考向2教材隐性实验2．

(2023·天津卷)科学发现中蕴含着值得后人借鉴的方法或原理。下列探究实践与科学发现的方法或原理不一致的是()

考能提升C选项科学发现探究实践A沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构建立减数分裂中染色体变化的模型B鲁宾和卡门用对比实验证明光合作用中氧气的来源是水探究酵母菌细胞呼吸的方式C艾弗里用减法原理证明DNA是肺炎链球菌的转化因子探究抗生素对细菌的选择作用D孟德尔用统计分析法研究豌豆遗传规律调查人群中的遗传病【解析】研究DNA结构时构建了DNA双螺旋的物理模型；研究减数分裂时可通过橡皮泥等工具进行物理模型的构建。鲁宾和卡门用对比实验证明了光合作用中氧气的来源是水；探究酵母菌呼吸方式时用的也是对比实验法，分别设置有氧组和无氧组进行探究。在探究DNA是遗传物质的实验中，肺炎链球菌的体外转化实验中用对应的酶设法去除相应物质，观察其作用，用到了减法原理；探究抗生素对细菌的选择作用时没有用到减法原理。孟德尔用统计分析法研究豌豆遗传规律；调查人群中的遗传病也用到统计分析法。

考能提升考向3高中生物学常用的研究方法3．(2024·深圳二模)科学精神的本质就是求真，科学方法的训练使人拥有严密的逻辑